Установка синтеза метанола

Авторы патента:

C07C29/151 - водородом или водородсодержащими газами

B01J8/02 - с неподвижными частицами, например в стационарных слоях

Владельцы патента RU 2616977:

Курочкин Андрей Владиславович (RU)

Изобретение относится к установке синтеза метанола, которая включает расположенные на линии подачи синтез-газа узлы синтеза метанола, состоящие каждый из устройства для охлаждения, сепарации, рекуперационного нагрева синтез-газа и охлаждаемого каталитического реактора, а также устройство для охлаждения и сепарации отходящего газа, оснащенное линией подачи отходящего газа. При этом в качестве устройств для охлаждения, сепарации и рекуперационного нагрева установлены дефлегматоры, оснащенные по меньшей мере двумя тепломассообменными секциями, в качестве устройства для охлаждения и сепарации отходящего газа установлен дефлегматор, оснащенный по меньшей мере одной тепломассообменной секцией, а на линии подачи отходящего газа установлен абсорбер, оснащенный линией вывода отходящего газа и линией ввода циркулирующего сырого метанола в качестве абсорбента, на которой установлены рекуперационный теплообменник и холодильник, а также линией вывода сырого метанола, насыщенного углекислым газом, в среднюю часть дефлегматора, установленного после первого реактора, на которой установлен рекуперационный теплообменник. Предлагаемая установка позволяет получить метанол с высоким выходом. 1 ил.

Изобретение относится к установкам для получения метанола из синтез-газа и может быть использовано в химической и газовой промышленности.

Известно улавливание СО₂ в процессе синтеза метанола [RU 2538598, опубл. 10.01.2015 г., МПК С07С 31/04, С07С 29/151, B01J 19/24], которое осуществляют на установке синтеза метанола, включающей блок получения синтез-газа в составе устройства для конверсии, охладителя и компрессора синтез-газа, компрессора углекислого газа, а также блок синтеза метанола, включающий контур синтеза метанола, секцию выделения водорода из отходящего газа и сепаратор сырого метанола.

Основным недостатком известной установки являются высокие энергозатраты из-за наличия компрессора для рециркуляции углекислого газа, получаемого в сепараторе при низком давлении.

Наиболее близок по технической сущности к заявляемому изобретению способ получения метанола (варианты) [RU 2252209, опубл. 20.05.2005 г., МПК С07С 31/04, С07С 29/151, С01В 3/38], осуществляемый на установке, которая включает блок получения синтез-газа и блок синтеза метанола, включающей расположенные на линии подачи синтез-газа один или два узла синтеза метанола, каждый из которых содержит устройство для охлаждения, сепарации, рекуперационного нагрева синтез-газа и охлаждаемый каталитический реактор, а также устройство для охлаждения и сепарации отходящего газа, оснащенное линией подачи отходящего газа на сжигание.

Основным недостатком данной установки является низкий выход метанола из-за потерь углекислого газа - одного из реагентов синтеза метанола - с выводимыми с установки водным конденсатом, сырым метанолом и отходящим газом.

Задача изобретения - повышение выхода метанола.

Техническим результатом является повышение выхода метанола за счет предотвращения потерь углекислого газа путем оснащения установки дефлегматорами в качестве устройств для охлаждения, сепарации и рекуперационного нагрева и устройства охлаждения и сепарации отходящего газа, а также размещения на линии вывода отходящего газа абсорбера для поглощения углекислого газа циркулирующим сырым метанолом.

Указанный технический результат достигается тем, что в известной установке, включающей расположенные на линии подачи синтез-газа узлы синтеза метанола, состоящие каждый из устройства для охлаждения, сепарации, рекуперационного нагрева синтез-газа и охлаждаемого каталитического реактора, а также устройство для охлаждения и сепарации отходящего газа, оснащенное линией подачи отходящего газа, особенностью является то, что в качестве устройств для охлаждения, сепарации и рекуперационного нагрева установлены дефлегматоры, оснащенные по меньшей мере двумя тепломассообменными секциями, в качестве устройства для охлаждения и сепарации отходящего газа установлен дефлегматор, оснащенный по меньшей мере одной тепломассообменной секцией, а на линии подачи отходящего газа установлен абсорбер, оснащенный линией вывода отходящего газа и линией ввода циркулирующего сырого метанола в качестве абсорбента, на которой установлены рекуперационный теплообменник и холодильник, а также линией вывода сырого метанола, насыщенного углекислым газом, в среднюю часть дефлегматора, установленного после первого реактора, на которой установлен рекуперационный теплообменник.

В качестве дефлегматоров могут быть использованы, например, вертикальные аппараты трубчатого типа, в межтрубное пространстве тепломассообменных секций которых подают хладоагент, а в трубном пространстве осуществляют охлаждение синтез-газа в условиях дефлегмации, аналогичные, например, аппарату согласно [RU 2532057, опубл. 27.10.2014 г., МПК F25D 1/00, B01D 53/14, C10G 5/06].

Установка дефлегматоров в качестве устройств для охлаждения, сепарации и рекуперационного нагрева, а также в качестве устройства для охлаждения и сепарации отходящего газа обеспечивает получение водного конденсата и сырого метанола, практически не содержащих растворенного углекислого газа, что предотвращает потери последнего и повышает выход метанола. Удаление растворенного углекислого газа происходит за счет отдувки горячим синтез-газом, поступающим в низ дефлегматоров противотоком к флегме водного конденсата или сырого метанола, углекислый газ при этом концентрируется в синтез-газе, направляемом в реактор синтеза, и в отходящем газе.

Установка абсорбера на линии подачи отходящего газа для поглощения из него углекислого газа циркулирующим сырым метанолом позволяет предотвратить потери углекислого газа с отходящим газом и направить сырой метанол, насыщенный углекислым газом, в дефлегматор, установленный после первого реактора, где отдуть углекислый газ синтез-газом и направить его на синтез метанола, за счет чего повысить выход последнего.

Предлагаемая установка включает два (условно) охлаждаемых каталитических реактора 1 и 2 с дефлегматорами 3 и 4 на входе, дефлегматор отходящего газа 5, абсорбер 6, рекуперационный теплообменник 7 и холодильник 8, оснащенные линиями подачи синтез-газа 9, вывода водного конденсата 10, балансового сырого метанола 11 и отходящего газа 12, а также технологическими линиями 13-21.

При работе установки синтез-газ по линии 9 подают в нижнюю часть дефлегматора 3, с низа которого по линии 10 выводят водный конденсат, практически не содержащий растворенного углекислого газа, а с верха, по линии 13 - охлажденный осушенный синтез-газ, который нагревают в нижней тепломассообменной секции дефлегматора 3 и направляют в реактор 1. Полученный катализат, содержащий пары метанола, по линии 14 подают в нижнюю часть дефлегматора 4, в среднюю часть которого по линии 15 подают сырой метанол, насыщенный углекислым газом, предварительно нагретый в рекуперационном теплообменнике 7. С низа дефлегматора 4 по линии 16 выводят сырой метанол, практически не содержащий растворенного углекислого газа, а с верха, по линии 17 - непрореагировавший синтез-газ, который нагревают в нижней тепломассообменной секции дефлегматора 4 и направляют в реактор 2. Полученный катализат, содержащий пары метанола, по линии 18 подают в дефлегматор 5, из которого сырой метанол, практически не содержащий растворенного углекислого газа, по линии 19 подают в линию 15, которую затем разделяют на линии вывода балансового метанола 11 и подачи циркулирующего метанола 20. Отходящий газ по линии 21 подают в абсорбер 6, где очищают от углекислого газа абсорбцией циркулирующим сырым метанолом, подаваемым по линии 20 после охлаждения в рекуперационном теплообменнике 7 и холодильнике 8. Очищенный отходящий газ выводят по линии 12.

Таким образом, предлагаемая установка позволяет повысить выход метанола и может быть использована в промышленности.

Установка синтеза метанола, включающая расположенные на линии подачи синтез-газа узлы синтеза метанола, состоящие каждый из устройства для охлаждения, сепарации, рекуперационного нагрева синтез-газа и охлаждаемого каталитического реактора, а также устройство для охлаждения и сепарации отходящего газа, оснащенное линией подачи отходящего газа, отличающаяся тем, что в качестве устройств для охлаждения, сепарации и рекуперационного нагрева установлены дефлегматоры, оснащенные по меньшей мере двумя тепломассообменными секциями, в качестве устройства для охлаждения и сепарации отходящего газа установлен дефлегматор, оснащенный по меньшей мере одной тепломассообменной секцией, а на линии подачи отходящего газа установлен абсорбер, оснащенный линией вывода отходящего газа и линией ввода циркулирующего сырого метанола в качестве абсорбента, на которой установлены рекуперационный теплообменник и холодильник, а также линией вывода сырого метанола, насыщенного углекислым газом, в среднюю часть дефлегматора, установленного после первого реактора, на которой установлен рекуперационный теплообменник.

Изобретение может быть использовано в газовой отрасли для создания установок комплексной подготовки газа. Предложенная установка включает блоки сепарации (1), комплексной подготовки газа сепарации (2) и стабилизации газового конденсата (3), блок каталитической переработки легкой углеводородной фракции, включающий узлы паровой конверсии (4), синтеза метанола (5), подготовки воды (6), охлаждения и осушки синтез-газа (7), выделения метанола (8) и абсорбции (9).

Способ получения метанола и углеводородов бензинового ряда из синтез-газа // 2610277

Изобретение относится к способу получения метанола и углеводородов бензинового ряда (УБР) из синтез-газа. Способ проводят в каскаде из трех и более проточных каталитических реакторов (ПКР), при этом синтез-газ (СГ) с первоначальным соотношением водород-оксид углерода 1,5≤Н2:СО≤2, последовательно пропускают через первые по ходу ПКР с катализатором синтеза метанола с выделением метанола в качестве целевого продукта, затем остаточный после синтеза метанола поток СГ с соотношением водород-оксид углерода Н2:СО≥1 направляют в ПКР с бифункциональным катализатором синтеза диметилового эфира (ДМЭ), а полученный ДМЭ направляют в ПКР синтеза УБР с последующим выделением УБР и отходов, направляемых на утилизацию.

Установка риформинга, способ риформинга, установка для получения химических продуктов, снабженная установкой риформинга, и способ получения химических продуктов // 2606606

Изобретение относится к области нефтегазохимии. Природный газ 21 подают в компрессор 11.

Способ утилизации кубового остатка регенерации метанола // 2593615

Изобретение относится к области технологии подготовки природного и попутного газа, к транспорту и переработке газа и может быть использовано в газовой, нефтяной и газоперерабатывающей промышленности.

Способ организации производства метанола и комплекс для его осуществления // 2569296

Изобретение относится к способу организации производства метанола, содержащему две стадии, которые проводят при одинаковом уровне давления в проточном режиме. Первая стадия относится к стадии получения синтез-газа, включающей использование первой смеси, которая содержит кислород, второй смеси, которая содержит углеводородное газовое сырье и водяной пар, риформера, который предназначен для конверсии углеводородного газового сырья в синтез-газ, хотя бы одного теплообменного устройства, нагрев второй смеси, подачу первой смеси и второй смеси в риформер, проведение в риформере с использованием катализатора реакции конверсии углеводородного газового сырья, вывод из риформера третьей смеси, которая содержит конвертированный газ.

Способ производства метанола и установка для его осуществления // 2568113

Изобретение относится к способу производства метанола и к установке для его осуществления. В предлагаемом способе последовательно осуществляют: перемешивание раздельно подаваемых исходных реагентов в виде последовательно сжатого и нагретого углеводородсодержащего газа и сжатого кислородсодержащего газа, газофазное окисление углеводородсодержащего газа при повышенной температуре и давлении до 10 МПа, последующее охлаждение реакционной смеси в сформированных соответственно смесительной, реакционной зоне и зоне охлаждения, а затем полученную смесь, содержащую метанол, охлаждают, отделяют метанол, а отходящие газы направляют в исходный углеводородсодержащий газ или на утилизацию.

Способ и установка для получения метанола с использованием изотермических каталитических слоев // 2564818

Изобретение относится к способу синтеза метанола в изотермических реакторах. Способ включает получение питающего потока свежего газа при риформинге или газификации, подачу свежего газа в замкнутую систему синтеза, конверсию свежего газа в метанол в каталитической среде, при этом тепло напрямую отводят из каталитической среды, в результате среда является изотермической, конденсацию метанола, при этом получают жидкий метанол-сырец и рециркулирующий газ, который направляют в рециркуляционную систему в замкнутой системе синтеза, причем каталитическая среда включает множество изотермических каталитических слоев, часть питающего потока свежего газа смешивают с рециркулирующим газом, при этом получают газообразную смесь свежего газа и рециркулирующего газа и часть газообразной смеси направляют между первым и вторым каталитическим слоем среды, газообразную смесь свежего газа и рециркулирующего газа смешивают с потоком, выходящим из первого каталитического слоя, при этом получают питающий поток второго каталитического слоя.

Способ переработки природных и попутных газов // 2551678

Изобретение относится к нефтяной и газовой промышленности, в частности к процессам использования и переработки попутных нефтяных и природных газов с повышенным содержанием гомологов метана в химические продукты.

Способ синтеза метанола // 2548006

Изобретение относится к способу синтеза метанола, включающему следующие стадии: (i) проведение в реакционном контуре реакции технологического газа, содержащего водород, диоксид углерода и монооксид углерода, над катализатором, с получением газа-продукта, (ii) конденсация метанола, воды и побочно образующихся оксигенатов из газа-продукта, (iii) возврат непрореагировавших газов в реакционный контур, где катализатор включает таблетки, полученные путем прессования из восстановленного и пассивированного порошкообразного катализатора, где указанный порошок содержит медь в диапазоне 15-70% вес., оксид цинка, причем весовое отношение Cu:Zn в пересчете на оксид находится в диапазоне от 2:1 до 3,5:1, оксид алюминия в диапазоне 5-60% вес.

Способ получения ароматических углеводородов из природного газа и установка для его осуществления // 2544241

Изобретение относится к способу получения концентрата ароматических углеводородов из природного газа, при котором получают синтез-газ, производят конверсию его в метанол, производят дальнейшее получение из метанола в присутствии катализатора концентрата ароматических углеводородов и воды, производят сепарацию воды, производят отдувку из воды остатков углеводородов, производят выделение образовавшегося концентрата ароматических углеводородов и водородосодержащего газа, который по меньшей мере частично используют при получении синтез-газа, для изменения соотношения в нем Н2:СО 1,8-2,3:1.

Способ получения метанола и углеводородов бензинового ряда из синтез-газа // 2610277

Изобретение относится к области нефтегазохимии. Природный газ 21 подают в компрессор 11.

Способ или система для извлечения диоксида углерода // 2603164

Изобретение относится к способу и системе для извлечения диоксида углерода на установке для синтеза метанола из углеводородного газа или синтеза бензина из углеводородного газа через метанол.

Способ организации производства метанола и комплекс для его осуществления // 2569296

Улавливание со2 в процессе синтеза метанола // 2538598

Настоящее изобретение относится к способу получения метанола, включающему следующие стадии: а) конверсия углеводородного сырья на стадии процесса конверсии для получения свежего синтез-газа, содержащего оксиды углерода и водород; б) реакция между компонентами свежего синтез-газа в контуре синтеза метанола для получения сырого метанола; в) обработка сырого метанола для получения метанола с требуемой степенью чистоты; отличающемуся, тем что он дополнительно включает следующие стадии: г) улавливание по меньшей мере одного потока с высоким содержанием CO2 при обработке сырого метанола и д) рециркуляция этого по меньшей мере одного потока с высоким содержанием CO2 в виде входящего потока для процесса конверсии.

Комплексная установка для переработки газа // 2524720

Изобретение может быть использовано в химической промышленности. Способ одновременного получения потока водорода А, подходящего для получения продукта А; обогащенного водородом потока синтез-газа Б, подходящего для получения продукта Б; обедненного водородом потока синтез-газа В, подходящего для получения продукта В; и, необязательно, потока монооксида углерода Г, подходящего для получения продукта Г, из единого потока синтез-газа X, характеризуется тем, что единый поток синтез-газа Х имеет оптимизированное для производства продукта В молярное отношение синтез-газа, определяемое как отношение Н2/CO.

Способ получения метанола // 2522560

Изобретение относится к области химической промышленности, а именно к способу получения метанола. Способ реализуется путем контактирования питающего потока, обогащенного водородом и монооксидом углерода, с катализатором синтеза метанола.

Способ синтеза метанола // 2519940

В изобретении описан способ синтеза метанола, в котором осуществляют конверсию содержащего углеводороды сырья, получая свежий синтез-газ (1), содержащий оксиды углерода и водород, а также реакцию между компонентами свежего синтез-газа в контуре синтеза (10), получая сырой метанол, и в котором продувочный газ (20), содержащий водород, отводят из контура синтеза.

Способ получения метанола из углеводородного газа газовых и газоконденсатных месторождений и комплексная установка для его осуществления // 2503651

Изобретение относится к способу и установке для производства метанола из газа газовых и газоконденсатных месторождений через синтез-газ с использованием избыточного тепла основного процесса для регенерации метанола из водно-метанольного раствора, возвращаемого после ингибирования гидратообразования в системе сбора, подготовки и дальнейшего транспорта газа установки комплексной подготовки газа (УКПГ).

Способ получения метанола // 2478604

Изобретение относится к способу получения метанола из водорода и монооксида углерода и может быть использовано в химической промышленности. .

Реактор для каталитической паровой и пароуглекислотной конверсии углеводородов // 2615768

Изобретение относится к реактору для каталитической паровой и пароуглекислотной конверсии углеводородов, содержащему цилиндрический корпус с эллиптическим дном, закрытый крышкой, при этом во внутренней полости корпуса вдоль цилиндрической его части закреплены на крышке множество вертикальных нагревательных труб байонетного типа, оборудованных горелками и штуцерами подвода топлива, окислителя и штуцером отвода дымовых газов, которые установлены вдоль цилиндрической части.